大型現代建筑中雙坡懸山頂施工技術研究

潘志琦

摘要：現代大型建筑為了建造方便，通常對折形屋面采取硬山頂做法，傳統民居懸山頂日漸式微。為了傳承傳統懸山頂做法，文章對大型現代建筑中的雙坡懸山頂施工技術進行研究，以巴馬山茶油生態產業園項目（一期）工程項目為例，總結出一套施工簡便、易于推廣的新型建造方法，介紹不同標高梁柱交接處精準施工技術、內置免拆模板懸挑結構線條技術和特制鋁合金格柵連片施工技術在工程中的應用，以期對類似工程起到參考作用。

關鍵詞：雙坡懸山頂；傳統民居；施工技術

中圖分類號：TU7? 文獻標識碼：A? ?文章編號：1674-0688（2023）03-0060-04

0 引言

目前國內的折形屋面為了施工方便，通常會放棄采光及傳統民居美感，直接在屋面下砌磚封閉，做成硬山頂造型［1］。不同于硬山頂屋頂的檁木完全被封在山墻內，懸山頂的各條檁伸出山墻外，從外觀上看，屋頂懸于山墻，故名“懸山” （如圖1所示）。懸山頂雖然極具美感，有良好的通風效果及采光優勢［2］，但是由于建造工藝比較復雜，會產生梁柱交界處標高不一、懸挑結構不便施工和連片格柵長短不一難以精準下料等一系列施工難題，因此在建筑行業追求經濟及進度的大環境下，逐漸消失于時代中。為實現傳統民居造型在現代建筑上的傳承，同時實現快速施工、經濟環保、安全可靠的目標，本文介紹了不同標高梁柱交接處精準施工技術、內置免拆模板懸挑結構線條技術和特制鋁合金格柵連片施工技術在雙坡懸頂山施工工程中的應用［3］，以期為類似工程提供借鑒。

1 工程概況

巴馬山茶油生態產業園項目（一期）工程，背靠河池市東巴鳳區域，同時毗鄰百色市，周邊種植大量優質山茶油作物。本工程是廣西壯族自治區重點工程項目，項目擬建造一條年產超過5 000 t的高端山茶油生產線、山茶油品種博覽園和山茶油文化展示體驗館，旨在打造輻射全廣西的生態山茶油產業一體化工程。在一個具有較大影響力的項目推廣雙坡懸山頂施工技術，目的是把懸山頂造型的美感傳給更多受眾，使傳統建筑造型煥發新生，贏得更廣泛的關注。

2 施工難點及解決方案

2.1 施工難點

（1）雙坡懸山頂柱子高度不一、大小不一，上部對接的斜梁角度變化大，需要一次精準成型，保證每個柱子高度和梁的對接能滿足多重折形屋面高度的要求。

（2）屋面有部分懸挑結構，42 m超長免拆板制作的屋面中空造型懸挑結構施工難度很大。

（3）懸山頂下鋁合金線條造型復雜，施工精度要求高，同時需要兼顧照明線路布設。

2.2 施工解決方案

（1）重新核準標高。用于支撐雙坡懸山頂造型的柱子架立在坡度為3%的樓面上，需要進一步消除累計的標高誤差，重新核準標高再裝模，使用BIM（建筑信息模型）技術對所有在斜屋面上架立的柱子進行高度復核調整，計算出每面柱子的高度，并按照BIM結果安裝模板。

（2）按照實際需求對超長免拆模板精準定模。使用BIM技術下料排板，與設計方對接，設置對拉螺栓及內部鋼筋支撐，優化裝模受力結構，滿足懸挑受力要求，確保一次澆筑成型。

（3）每根鋁合金構件“一條一案”。屋面共計260根鋁合金構件，承擔了雙坡懸山頂的豎向造型結構，線條復雜，下料精準度要求非常高，要確保在11.54°的三折坡屋面上根據設計的高低走向精準契合造型，每一個鋁合金構件需單獨設計排產，同時在鋁合金方通外側引入照明裝置，對安裝精度、電氣工程配合度有很高的要求。

3 施工技術實施

3.1 不同標高梁柱交接處精準施工技術

本工程屋面層柱子有3個不同：柱子高度不同、柱底標高不同、柱頂標高不同，這對施工造成了困難。本工程采取消除累計誤差方案，在3%坡度的樓面上，對每個柱子放線；統計表格，對不同高度的柱子采用BIM技術進行模板排序，從而實現精準下料，具體實施要點如下。

（1）確定柱模板安裝位置并拼接合攏。根據使用BIM技術精準計算出的數據進行現場彈線，在柱子定位畫線的外層釘上木片以確認柱模板安裝具體位置，木片按照之前的排版結合現場情況，有3%坡度的差異。在定位小板釘好后，開始拼合柱子模板，先從屋面開始，以折形線條上面的梁底為重要位置參數確定定位點。由于梁柱交接點已經提前使用BIM技術排布，現場裝模的時候只需微調即可精準拼接合攏。柱模板合攏后，使用木方、方鋼、圓鋼管等進行加固，大于500 mm的柱子使用對拉螺栓加固，一般第一道鎖扣距離地面5～10 cm，地面以上從第二道開始每道鎖扣的間距控制在50 cm內。

（2）調整混凝土配合比。根據設計文件可知柱子使用的混凝土強度比雙坡懸山頂處高，在澆筑時對澆筑柱子的混凝土常規配合比進行合理調整，使其在滿足強度要求的前提下滿足可泵性，同時盡量降低水泥用量、減少坍落度，進一步優化粉煤灰和外加劑的摻入比例，最終達到降低混凝土水化熱溫度的目標，防止因內外溫差誘發混凝土表面裂縫。

（3）進行混凝土澆筑。在對梁柱節點處的混凝土進行澆筑時，按照先高后低的原則，柱子上的混凝土先澆筑，梁板上的混凝土后澆筑。在不同強度等級混凝土交界處，按照要求設置金屬網片，以便控制不同等級混凝土的具體澆筑范圍。為保證質量，梁柱的混凝土采用二次振搗的方法以增強混凝土的密實性，以防止收縮。同時梁側面可根據實際情況通過增加水平構造筋來降低產生裂縫的概率，進一步提高梁的抗裂性。

（4）進行混凝土澆水養護。澆筑完畢后，需要加強對混凝土的養護工作，其中又以梁的養護最重要。在梁板底作用于承重的腳手架未拆除之前，使用室內小型水泵對水管加壓，通過每日3次的有序噴淋，對板面、梁底和板底進行澆水養護，進一步保證施工質量，防止粱的內外部不均勻收縮而產生表面裂縫。

3.2 內置免拆模板懸挑結構線條技術

雙坡懸山頂建造的核心技術在于做出懸挑造型線條，如古建筑一般使用橫梁懸挑線條，地下以立柱狀線條支撐，滴水線遠在立柱以外。由于現代建筑中橫向結構線條為中空結構，中空尺寸為600 mm×400 mm，人員及器械無法進入，如果使用木模板將無法拆模，留置的木模板經歷一定時間后，有可能會造成白蟻蛀空及木材腐爛的嚴重后果。

經過反復研究，本工程引進免拆板施工技術，在結構線條內部打造一條長約42 m的“口”字形模板，使用內置鋼筋和對拉螺栓加固，通過梁側縫隙澆筑混凝土一體成型，達到線條要求的效果（如圖2所示）。

施工流程如下：使用BIM技術對“口”字形免拆復合保溫模板排板→彈線切割免拆模板→按照線路切割下料備用→安裝模板的連接件→制作外圍木?！壴摻罴胺胖脡|塊→安裝對拉螺栓→立內側?！⒋卫恪⒅骼恪潭０逦恢谩鷿仓炷痢?、次楞拆除→找平→抹面砂漿抗裂層施工→飾面層→驗收。主要施工要點如下。

（1）確定最優排版方案。根據懸山頂上部中空線條內部尺寸，確定排版分格方案，在減少損耗的前提下，設計出最優排版方案。根據排版圖，按照5%的損耗統計出各種規格復合保溫模板的數量，依據一板一編號原則進行編號，方便后期施工。

（2）按照排版要求進行切割。免拆模板在安裝前根據設計圖紙使用BIM技術優化排布，原則上在工廠完成切割，對于少量無法在工廠切割的，可以在施工現場用軌道切割鋸切割。使用的鋸片的直徑必須能一次切割到位，不允許二次切割以防形成錯臺破壞工程質量。為防止下料錯誤，切割前在標準板上進行彈線，線寬控制在比需要的尺寸多約2 mm，非常規復合保溫模板的寬度一般情況下不小于150 mm。

（3）預先在免拆模板上打孔。施工前，需要提前繪制連接件平面布置圖，并且與生產廠家對接，由廠家按照圖紙位置二次加工，進行穿孔作業。穿孔完成后需做質檢復查，保證免拆模板上的錨固點受力均勻、布局合理、孔洞整齊?？锥粗睆奖冗B接件直徑小2 mm，應保證連接件受力合理，防止過松或過緊引起外移動。安裝連接件的基本原則：每平方米最少5個，安裝孔到模板邊緣應大于或等于50 mm。對轉角等受力薄弱部位可視現場情況增設連接件，為避免連接件掉落，由專業工人在現場把連接件塞入預制孔內。

（4）起吊免拆模板。布置外層木模板，封閉左、下和右側，形成無蓋的箱型結構，類似“凹”字造型，然后把免拆模板從上側放入并固定。使用塔吊將根據BIM排布的免拆模板按照編號起吊至樓頂屋面，起吊高度約為20 m。免拆模板偏心距較大，在吊裝過程中必須保持平衡，角部受力處、易變形處必須采用硬質材料加以保護，避免受到破壞。安排2～3名安裝工人在上、下方將模板固定至適當位置，用鋼絲將連接件與鋼筋綁扎穩妥。安裝順序為先安裝陰陽角處板，后安裝標準墻板。

（5）使用對拉螺栓固定。安裝完畢后使用對拉螺栓控制好內側免拆模板與外側木模板的間距，用鉆頭在免拆板和外側可拆模板的對應處開穿透孔，開孔滿足螺桿穿入后垂直于中空梁內外側。先穿入螺栓套管，再穿對拉螺栓拉緊，最后按照實際情況微調螺栓。根據設計圖紙要求，對中空線條造型的鋼筋綁扎區域進行鋼筋綁扎，在鋼筋內外兩側綁扎C20水泥砂漿墊塊，標準為每平方米不少于4塊。

（6）安裝木方固定。在模板兩側豎向安裝60 mm×80 mm（或50 mm×80 mm）木方，間距設置為220 mm。懸山頂下的模板拼縫和陰陽角位置需要依次設置龍骨，避免板材錯差引發的漏漿。本工程中的橫向次龍骨使用2根φ48.3×3.6 mm黃色鋼管，保證間距小于600 mm。實踐中在固定主次龍骨及對應內外模板時需要同步調整模板位置，使其滿足垂直度及其他施工要求。

（7）封模后進行澆筑。鋼筋完成驗收后，對其進行澆筑，考慮到澆筑時不易振搗至中空結構底部，需要使用木槌不斷敲擊中空線條外部，使混凝土能夠充分地進入底部。拆除內外側的木模后需及時用聚合物砂漿找平完成面，同步鋪設寬度約200 mm的網格布，保證抗裂性能。

3.3 特制鋁合金格柵連片施工技術

鋁合金格柵連片施工流程如下：測量女兒墻到懸山頂不同定位的高差→使用BIM技術對實測高差進行排列→對鋁合金格柵進行排產→預埋件按照定位安裝→安裝立柱→現場微調→外觀噴漆→照明安裝。

3.3.1 鋁合金格柵定制

本建筑共有260根鋁合金造型條（如圖3所示），由于在雙坡懸山頂處高度不一，為最大限度地節省材料，需要對每一條鋁合金使用BIM技術進行單獨排版，在得到具體數據后進行排產。

3.3.2 預埋件施工

為了保持鋁合金格柵底部高度一致，對懸山頂下的鋁合金造型埋件采用后加埋件的處理方法，具體做法如下。

（1）使用普通膨脹螺栓與鋼板連接，作為其與女兒墻的固定方法。在雙坡懸山頂的女兒墻基層表面放線，按照圖紙每400 mm設置一道的距離，畫出固定點的位置，在定位的基層表面使用沖擊鉆鉆孔，安裝膨脹螺栓，在螺栓定位以后將螺栓一次性擰緊，為保證質量需要將螺桿與螺母同時焊接，防止發生松動。

（2）為避免后加埋件施工時有可能產生的累計誤差，在立柱安裝之前可以重新放線，并再次確定埋板和立桿位置的準確性，發現偏差立即校準。焊接鋁方通時，需要至少2人配合進行，其中一人負責防止鋼管在焊接時晃動，另一人進行焊接，施焊時要注意四周滿焊，保證達到相關焊接規范的要求。

（3）安裝前鋁方通時通過拉長線放線，在造型立柱上端加工出對應的凹槽?？梢詮囊欢讼蛄硪欢艘来吸c焊進行安裝固定。焊接前，按照等位分割沿焊縫每邊50 mm清除整理每一段的毛刺、油污、銹斑等雜質。鋁方通造型焊接好后，進行打磨拋光，直至看不見焊縫為止；同時配合使用拋光膏，拋光至與相鄰材質肉眼看不出區別為宜。

3.3.3 外飾面涂料施工

外飾面涂料加工時需要把控鋁方通造型，鋁方通總體找平刮膩子最少2遍，修整至基層平整度大體一致即為達標，具體施工要求如下。

（1）刮膩子時需保證單次膩子厚度不大于0.5 mm，涂刷間隔時間大于5 h，涂刷總厚度不小于1.0 mm。

（2）不能在高溫直射的陽光下進行施工，連綿雨天、5 ℃ 以下天氣以及高濕度、大風等惡劣氣候條件下也不適宜施工。

（3）本鋁方通的涂料不可與其他涂料相混，否則有可能破壞其特性導致質量不符合要求。在涂裝時宜采用滾涂施工，滾涂需用力均勻、速度協調，來回滾涂的遍數要以雙數為準。涂料完全干燥后，膩子層表面必須能全面覆蓋底漆，表面觀感無漏刷及明顯接縫或接痕。

（4）進行表面真石漆施工的時候，施工溫度環境要求在10 ℃以上，風力大于四級時禁止施工。施工時應使用專業真石漆噴槍，噴槍的空氣壓力約為6 kg/cm2，噴嘴距離作業面600 mm左右，噴涂厚度不少于2 mm。真石漆噴涂至少需要2遍，時間間隔約為2 h，干燥時間以超過24 h為宜，完全干燥后進行最終打磨。為了保證完成面觀感質量，在噴涂時需特別注意出槍和收槍，禁止在正面噴涂的表面上出、收槍。噴涂時，噴槍移動速度應均勻，在不同噴涂幅度邊緣施工時以搭接1/3的幅寬為標準，確保漆膜薄厚無偏差。如果因工程進度需要使用多支噴槍，必須選擇相同品牌及型號的噴涂槍嘴，以保證每個槍嘴噴出的浮點一致，否則將會影響噴涂面的觀感。

（5）真石漆施工完成后的漆膜比較容易刮花，需要做好完成面保護工作。真石漆表面需要噴涂防水保護膜，使用600目砂紙對干透的涂層表面浮砂擦拭一遍，使其整體上呈現天然真石漆的表面質感，保證美觀的同時也保證防護膜覆蓋完全。使用砂石擦拭時用力要均勻，否則有可能破壞漆膜引起底部松動，造成附著力不足而使真石漆掉落的后果。

（6）最后一道防水工序需要在天然真石漆完全干透后方可開展，噴壺壓力選擇5 kg/cm2左右，罩光漆用量0.4 kg/m2。施工天氣溫度應高于10 ℃，整體噴涂2遍以上，每次間隔2 h，厚度約30 μm，完全干燥需7 d。

3.3.4 泛光照明

為了滿足雙坡懸山頂夜間造型的照明，需要營造夜間發光效果?？稍陧斆嫔祥_挖溝槽，沿著燈光設計方向延伸，本工程采用的是沿著折線方向挖槽，開挖前需要畫好控制線，同時確定好溝槽的走向。鋪設照明電纜的注意事項如下。

（1）鋪設電纜前，需要先確認電纜的電壓、型號和規格，對擬安裝的電纜進行絕緣測試，確保絕緣電阻大于0.5 MΩ；按實際路徑計算每根電纜長度，進一步優化每根電纜的裁剪方案，最大限度地減少電纜接頭。

（2）工程中使用的保護電線塑料管和相關配件必須全部使用阻燃材料；導線穿管需依據所穿根數確定管徑的大??；非同一個系統的導線不可以穿插在同一根保護管中；保護管內禁止有接頭和打結。

（3）屋面屬于潮濕部位，需采用厚壁鋼管穿線，鋼管不得彎曲或有裂縫，管內應光滑無毛刺，切口光滑平整；采用的鍍鋅鋼管為螺紋連接，禁止使用焊接方式連接。

4 結語

本工程采用大型現代建筑的雙坡懸山頂施工技術，完成效果與傳統硬山頂相比，具有更好的采光性和建筑美感，既增加了建筑通透性及實用性，又傳承了廣西瑤族特色建筑風格，讓歷經千年的壯鄉瑤族吊腳樓外觀在當今新型建筑中煥發新的生機，為今后建造類似懸山頂、推廣瑤族特色建筑提供良好的借鑒實例。

5 參考文獻

［1］欒書磊，王俊.屋面處理技術在建筑工程中的應用［J］.門窗，2015（8）：95.

［2］張政.商業綜合體開放式屋頂空間形態與交通組織分析［J］.建筑與文化，2022（2）：32-33.

［3］黃菊清，蕭蕾.綠色屋頂的生態系統服務評估模型構建［J］.風景園林，2022，29（6）：76-83.